CN113787834B - 自动化喷码系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化喷码系统及方法,其中该系统包括一基台,基台上设置有工作台和位于工作台周侧的机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置;工作台上周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件的治具,工作台可周向转动;定位装置用于获取工件上的指示标记的中心坐标;喷涂装置包括喷头和与喷头连接的驱动机构,驱动机构用于根据视觉系统的反馈带动喷头移动,以对工件执行喷码工作;检测装置用于检测工件上喷涂的码标是否正确;通过上述喷码系统,在整个喷码工作流程中,无须进行工件的分区转移工作,可完全实现无人值守化工作,而且也无须设置相应的转运机器人,从而有效提高工件喷码工作的集约化程度,提高生产效率,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及自动化生产作业技术领域,尤其涉及一种自动化喷码系统及方法。
背景技术
为便于对工件的全生命周期(包括生产、检测、运输以及销售等环节)的管理,在现在的生产工艺流程中,一般会设置对工件进行喷码的工序,也即在工件上喷涂上代表其唯一身份或可包含相应参数的图形码,现如今最常用的码标为二维码。在目前的码标喷涂工作中,一般采取分区、分步骤流水线作业,即分别在不同的区域设置预处理线、喷码加工线以及检测线等,中间通过人工或机器人运送工件在不同的工线上移动,不但占用较多的生产空间,而且非常不利于喷码工作效率的提高,同时也造成生产成本的提高。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种将工件喷码的各项工作集成在一起以实现集约化、自动化工作从而提高生产效率并节约生产成本的自动化喷码系统及方法。
为了实现上述目的,本发明公开了一种自动化喷码系统,其包括一基台,所述基台上设置有工作台和位于所述工作台周侧的机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置;
所述工作台,其上周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件的治具,所述工作台可周向转动,以带动所述治具在不同工位移动;所述工件上设置有用于指示喷码区域的指示标记;
所述机械臂,用于将所述工件移出或移入所述治具;
所述定位装置,包括设置于所述工作台一侧的摄像平台和与所述摄像平台相适配的视觉系统,所述视觉系统用于对经过所述摄像平台的所述工件拍摄图像,以获取所述工件上的指示标记的中心坐标;
所述喷涂装置,包括喷头和与所述喷头连接的驱动机构,所述驱动机构用于根据所述视觉系统的反馈带动所述喷头移动,以对所述工件执行喷码工作;
所述检测装置,用于检测所述工件上喷涂的码标是否正确。
较佳的,所述摄像平台的顶面上设置有一摄像窗口,所述视觉系统包括位于所述摄像平台下方且与所述摄像窗口相对的摄像机和与所述摄像机电性连接的图像处理器。
较佳的,所述摄像平台下方还设置有用于为所述摄像机补充光照的光源。
较佳的,所述驱动机构包括X轴滑轨和与所述X轴滑轨滑动连接的Y轴滑轨,所述Y轴滑轨自所述X轴滑轨伸出到所述工作台的上方,所述喷头与所述Y轴滑轨滑动连接。
较佳的,所述基台的一侧还设置有缓存台,所述缓存台用于暂存所述检测装置检测结果为NG的工件,所述缓存台包括支撑架和设置于所述支撑架上的传送件,所述传送件用于放置并带动所述工件自所述支撑架的首端至尾端移动。
较佳的,所述支撑架上设置有至少两分别位于所述传送件首尾两端的用于检测所述工件的位置传感器,所述传送件可带动所述工件以预设步幅步进式移动。
较佳的,所述基台上还设置有除静电装置,所述除静电装置用于对位于所述检测装置所在工位处的工件除静电。
较佳的,所述基台的靠近所述机械臂的一侧还设置有上料输送线和下料输送线;所述上料输送线用于向所述基台提供待处理工件,所述下料输送线用于将经过喷码处理过的所述工件运送到指定位置。
较佳的,所述上料输送线的末端设置有一挡板,所述挡板用于阻挡工件向前移动。
本发明还公开一种自动化喷码方法,其提供一基台,所述基台上设置有工作台和位于所述工作台周侧的机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置;所述工作台上的周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件的治具,所述工作台可周向转动;所述工件上设置有用于指示喷码区域的指示标记;
所述定位装置,包括设置于所述工作台一侧的摄像平台和与所述摄像平台相适配的视觉系统,所述视觉系统用于对经过所述摄像平台的所述工件拍摄图像,以获取所述工件上的指示标记的中心坐标;所述喷码方法包括:
机械臂动作,抓取一待处理工件,将之移至工作台上位于上料工位处的一治具上,当所述机械臂带动所述工件经过所述摄像平台时,所述视觉系统对所述工件拍照,获得该工件的目标图像,并对该目标图像进行处理以得到所述工件上的指示标记的中心坐标;
工作台转动,将放有待处理工件的治具移动至加工工位,然后,喷涂装置动作,根据视觉系统反馈的中心坐标对该治具上的工件进行码标的喷涂工作;
喷涂工作完成后,工作台再次转动,将经过喷码的工件移动至检测工位,然后,检测装置启动,检测所述工件上喷涂的码标是否正确;
检测工作完成后,工作台再次转动,将该工件移至下料工位,通过所述机械臂执行对该工件的下料工作;
工作台再次转动,将该治具移至上料工位,接收下一待处理工件,以此,至少四个治具分别在所述上料工位、加工工位、检测工位和下料工位间循环移动。
较佳的,当在下料工位对工件执行下料作业时,将检测结果为NG的工件暂放在设置于工作台附近的缓存台上,所述缓存台包括支撑架和设置于所述支撑架上的传送件,当在所述传送件的首端放置一工件时,所述传送件带动该传送件向尾端方向移动一预设步幅。
较佳的,所述支撑架上设置有至少两分别位于所述传送件首尾两端的位置传感器,当位于首端的所述位置传感器反馈到位信号时,所述传送件启动,向尾端方向移动一预设步幅,当位于尾端的位置传感器反馈到位信号时,对已经放满传送件的所有工件执行下料工作。
与现有技术相比,本发明公开的自动化喷码系统及方法包括一工作台,并在工作台的周测分别设置机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置,工作过程中,通过机械臂将工件移入或移出位于工作台的治具,且通过工作台的转动和位于工作台上的至少四个治具将各个工件在不同工位间循环移动,从而使得对工件的上料、加工、检测以及下料作业在同一工作台上完成,且,通过定位装置的设置,在将待处理工件移至上料工位处的治具的过程中自动完成对工件上喷码区域的坐标定位工作,由此可知,在整个喷码工作流程中,无须进行工件的分区转移工作,且通过控制各个设备的有序动作,使得工件的喷码工作自动循环进行,可完全实现无人值守化工作,而且也无须设置相应的转运机器人,从而有效提高工件喷码工作的集约化程度,提高生产效率,降低生产成本。
附图说明
图1为本发明其中一实施例中自动化喷码系统的立体结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明另一实施例中自动化喷码系统的立体结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1和图2,本实施例公开一种自动化喷码系统,以对工件J0进行码标的喷涂工作,本实施例中的工件J0为显示器用电路板,码标为二维码,但并不以此为限。工件J0上预先设置有用于指示喷码区域的指示标记,该指示标记可为延时标记或打孔标记。
具体的,该系统包括一基台1,基台1上设置有工作台2和位于工作台2周侧的机械臂3、定位装置4、喷涂装置5以及检测装置6。
工作台2上的周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件J0的治具20,工作台2可周向转动,以带动治具20在不同工位移动,从而将工件J0移动至不同工位处。
机械臂3用于将工件J0移出或移入治具20。上料时,通过机械臂3将待处理工件J0移入位于上料工位Z1处的治具20,下料时,通过机械臂3将位于下料工位Z4处的治具20上的工件J0移出。
定位装置4,用于对工件J0上指示标记的中心坐标进行定位,其具体包括设置于工作台2一侧的摄像平台40和与摄像平台40相适配的视觉系统(图未示),视觉系统用于对经过摄像平台40的工件J0拍摄图像,以获取工件J0上的指示标记的中心坐标。此处需要说明的是,关于视觉系统根据拍摄图像生成指示标记中心坐标的图像处理过程,属于本领域的公知技术常识,在此不再赘述。
喷涂装置5包括喷头50和与喷头50连接的驱动机构51,驱动机构51用于根据视觉系统的反馈带动喷头50移动,以对工件J0执行喷码工作,也即在工件J0上指示标记的中心坐标区域喷涂码标。
检测装置6用于检测工件J0上喷涂的码标是否正确。本实施例中的检测装置6为读码器。
上述自动化喷码系统的工作方式包括如下步骤:
S1:机械臂3动作,抓取一待处理工件J0,将之移至工作台2上位于上料工位Z1处的一治具20上,在此过程中,当机械臂3带动工件J0经过摄像平台40时,视觉系统对工件J0拍照,获得该工件J0的目标图像,并对该目标图像进行处理以得到工件J0上的指示标记的中心坐标。
S2:工作台2转动,将放有待处理工件J0的治具20移动至加工工位Z2,然后,喷涂装置5动作,驱动机构51根据视觉系统反馈的中心坐标带动喷头50移动,对该治具20上的工件J0进行码标的喷涂工作。
S3:喷涂工作完成后,工作台2再次转动,将经过喷码的工件J0移动至检测工位Z3,然后,检测装置6启动,检测工件J0上喷涂的码标是否正确。
S4:检测工作完成后,工作台2再次转动,将该工件J0移至下料工位Z4,通过机械臂3执行对该工件J0的下料工作。
工作台2再次转动,将该治具20移至上料工位Z1,接收下一待处理工件J0,以此循环执行上述步骤S1~S4,至少四个治具20分别在上料工位Z1、加工工位Z2、检测工位Z3和下料工位Z4间循环移动。根据上述喷码系统的结构和方式,将实现喷码工作的各个工序集成在工作台2的周围,在整个喷码工作流程中,无须进行工件J0的分区转移工作,且通过控制各个设备的有序动作,使得工件J0的喷码工作自动循环进行,可完全实现无人值守化工作,而且也无须设置相应的转运机器人,从而有效提高工件J0喷码工作的集约化程度,提高生产效率,降低生产成本。
更具体的,如图2,摄像平台40的顶面上设置有一摄像窗口41,视觉系统包括位于摄像平台40下方且与摄像窗口41相对的摄像机和与摄像机电性连接的图像处理器。当机械臂3抓取工件J0经过摄像平台40上方时,摄像机通过摄像窗口41抓取工件J0的目标图像。较佳的,摄像平台40下方还设置有用于为摄像机补充光照的光源42,以使得摄像机获得较清晰的图像。
对于带动喷头50移动的驱动机构,如图1,其具体包括X轴滑轨510和与X轴滑轨510滑动连接的Y轴滑轨511,Y轴滑轨511自X轴滑轨510伸出到工作台2的上方,喷头50与Y轴滑轨511滑动连接。工作过程中,通过Y轴滑轨511在X轴滑轨510的滑动带动喷头50在X方向移动,通过喷头50在Y轴滑轨511上的滑动,驱动喷头50在Y轴方向上的移动,从而控制喷头50在工作台2所在平面的X轴和Y轴方向的双向调节。
如图1和图2,在实际工作过程中,会出现一些检测结果为NG的不合格工件J0,对于这类工件J0,在下料时不能将之与合格工件J0放置在一起,因此,为使得下料工作有序进行,在基台1的一侧还设置有缓存台7,缓存台7用于暂存检测装置6检测结果为NG的工件J0。本实施例中的缓存台7包括支撑架70和设置于支撑架70上的传送件71,传送件71用于放置并带动工件J0自支撑架70的首端至尾端移动。当出现NG工件J0时,机械臂3将该工件J0转移至传送件71的首端,然后传送件71带动该工件J0向尾端移动。较佳的,为方便检测传送件71的工件J0放置情况,支撑架70上设置有至少两分别位于传送件71首尾两端的用于检测工件J0的位置传感器72,传送件71带动工件J0以预设步幅步进式移动,该预设步幅的幅度与工件J0的宽度相当。当位于首端的位置传感器72反馈到位信号时,传送件71启动,向尾端方向移动一预设步幅,当位于尾端的位置传感器72反馈到位信号时,即可对已经放满传送件71的所有工件J0执行下料工作。本实施例中,通过两位置传感器72的设置,可自动识别传送件71上的工件J0的到位状况,方便自动控制传送件71的移动以及及时对NG工件J0的下料。
进一步的,基台1上还设置有除静电装置9,除静电装置9用于对位于检测装置6所在工位处的工件J0除静电。
如图3,为方便对工件J0进行上下料,基台1的靠近机械臂3的一侧还设置有上料输送线80和下料输送线81。上料输送线80用于向基台1提供待处理工件J0,下料输送线81用于将经过喷码处理过的工件J0运送到指定位置。本实施例中,上料输送线80的末端设置有一挡板800,挡板800用于阻挡工件J0向前移动,以避免工件J0掉落上料输送线80。上料输送线80和下料输送线81的首尾两端还可分别设置检测位,以检测工件J0的到位情况。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种自动化喷码系统,其特征在于,包括一基台,所述基台上设置有工作台和位于所述工作台周侧的机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置;
所述工作台,其上周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件的治具,所述工作台可周向转动,以带动所述治具在不同工位移动;所述工件上设置有用于指示喷码区域的指示标记;
所述机械臂,用于将所述工件移出或移入所述治具;
所述定位装置,包括设置于所述工作台一侧的摄像平台和与所述摄像平台相适配的视觉系统,所述视觉系统用于对经过所述摄像平台的所述工件拍摄图像,以获取所述工件上的指示标记的中心坐标;
所述喷涂装置,包括喷头和与所述喷头连接的驱动机构,所述驱动机构用于根据所述视觉系统的反馈带动所述喷头移动,以对所述工件执行喷码工作;
所述检测装置,用于检测所述工件上喷涂的码标是否正确;
所述基台的一侧还设置有缓存台,所述缓存台用于暂存所述检测装置检测结果为NG的工件,所述缓存台包括支撑架和设置于所述支撑架上的传送件,所述传送件用于放置并带动所述工件自所述支撑架的首端至尾端移动;
所述支撑架上设置有至少两分别位于所述传送件首尾两端的用于检测所述工件的位置传感器,所述传送件可带动所述工件以预设步幅步进式移动;
当位于所述传送件首端的所述位置传感器反馈反应工件到位的信号时,所述传送件启动,并向尾端方向移动一预设步幅,当所述传送件上的工件到达尾端位置时,位于所述传送件的尾端的所述位置传感器反馈代表当前所述缓存台已放满工件的信号。
2.根据权利要求1所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述摄像平台的顶面上设置有一摄像窗口,所述视觉系统包括位于所述摄像平台下方且与所述摄像窗口相对的摄像机和与所述摄像机电性连接的图像处理器。
3.根据权利要求2所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述摄像平台下方还设置有用于为所述摄像机补充光照的光源。
4.根据权利要求1所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述驱动机构包括X轴滑轨和与所述X轴滑轨滑动连接的Y轴滑轨,所述Y轴滑轨自所述X轴滑轨伸出到所述工作台的上方,所述喷头与所述Y轴滑轨滑动连接。
5.根据权利要求1所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述基台上还设置有除静电装置,所述除静电装置用于对位于所述检测装置所在工位处的工件除静电。
6.根据权利要求1所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述基台的靠近所述机械臂的一侧还设置有上料输送线和下料输送线;所述上料输送线用于向所述基台提供待处理工件,所述下料输送线用于将经过喷码处理过的所述工件运送到指定位置。
7.根据权利要求6所述的自动化喷码系统,其特征在于,所述上料输送线的末端设置有一挡板,所述挡板用于阻挡工件向前移动。
8.一种自动化喷码方法,其特征在于,提供一基台,所述基台上设置有工作台和位于所述工作台周侧的机械臂、定位装置、喷涂装置以及检测装置;所述工作台上的周边间隔设置有至少四个用于放置待处理工件的治具,所述工作台可周向转动;所述工件上设置有用于指示喷码区域的指示标记;
所述定位装置,包括设置于所述工作台一侧的摄像平台和与所述摄像平台相适配的视觉系统,所述视觉系统用于对经过所述摄像平台的所述工件拍摄图像,以获取所述工件上的指示标记的中心坐标;所述喷码方法包括:
机械臂动作,抓取一待处理工件,将该工件移至工作台上位于上料工位处的一治具上,当所述机械臂带动所述工件经过所述摄像平台时,所述视觉系统对所述工件拍照,获得该工件的目标图像,并对该目标图像进行处理以得到所述工件上的指示标记的中心坐标;
工作台转动,将放有待处理工件的治具移动至加工工位,然后,喷涂装置动作,根据视觉系统反馈的中心坐标对该治具上的工件进行码标的喷涂工作;
喷涂工作完成后,工作台再次转动,将经过喷码的工件移动至检测工位,然后,检测装置启动,检测所述工件上喷涂的码标是否正确;
检测工作完成后,工作台再次转动,将该工件移至下料工位,通过所述机械臂执行对该工件的下料工作;
工作台再次转动,将该治具移至上料工位,接收下一待处理工件,以此,至少四个治具分别在所述上料工位、加工工位、检测工位和下料工位间循环移动;当在下料工位对工件执行下料作业时,将检测结果为NG的工件暂放在设置于工作台附近的缓存台上,所述缓存台包括支撑架和设置于所述支撑架上的传送件,当在所述传送件的首端放置一工件时,所述传送件带动该传送件向尾端方向移动一预设步幅;所述支撑架上设置有至少两分别位于所述传送件首尾两端的位置传感器,当位于首端的所述位置传感器反馈到位信号时,所述传送件启动,向尾端方向移动一预设步幅,当位于尾端的位置传感器反馈到位信号时,对已经放满传送件的所有工件执行下料工作。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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